Tecnología PCBA - Requisitos de diseño de dispositivos teniendo en cuenta la deformación de los componentes de PCB

En Rugosidad de la superficieComponentes de PCB, Prueba, Transporte y uso, Inevitablemente se producirán las tensiones mecánicas correspondientes.. Cuando la tensión mecánica supera el límite de tensión de algunos componentes y cables, Esto puede causar grietas en los componentes, Incluso causa grietas y fallos en los componentes, Afecta gravemente la fiabilidad del producto.. Multi-layer ceramic capacitor (MLCC), Un elemento sensible al estrés común, Más sensible al estrés, En particular, los grandes mlcc.

Las ocasiones comunes en las que se producen tensiones mecánicas incluyen:

1) tensión mecánica generada en la punta durante la colocación

2) After welding, Si Tablero de PCB, Tensión mecánica generada durante la recuperación de la deformación de la placa durante el montaje de toda la máquina

3) tensión mecánica generada por el PCB durante el proceso de División

4) tensiones mecánicas generadas durante las pruebas TIC

5) tensión mecánica al apretar el tornillo

Desde el punto de vista del diseño de fiabilidad, los problemas de fiabilidad causados por el estrés mecánico se pueden mejorar desde el punto de vista del diseño. El principio básico es que los componentes sensibles al estrés, como el mlcc, deben considerarse en áreas protegidas por el estrés y evitar áreas de alto estrés. Por ejemplo, cuando se dividen las placas, las tensiones generadas en los dispositivos con diferentes direcciones de diseño son diferentes. Las tensiones generadas en el dispositivo paralelo al borde auxiliar serán menores que las perpendiculares al dispositivo de borde auxiliar. Por lo tanto, además de no colocar equipos en la zona restringida, también hay requisitos para la dirección de diseño. Del mismo modo, las diferentes direcciones de deformación del PCB tienen diferentes efectos en el examen físico. Cuando el PCB produce la dirección de deformación mostrada en la imagen, el borde largo del componente de diseño coincide con la dirección de deformación, el estrés interno del componente es mayor y el estrés en la dirección opuesta es menor.

Según la producción y el uso de productos electrónicos, La selección de fiabilidad se puede dividir en Selección de productos terminados., Selección del proceso de la línea de producción del equipo y selección antes del uso de toda la máquina Fábrica de PCB. La siguiente es una breve introducción a algunos métodos de selección comunes..

1) examen visual y microscópico

El examen visual o el examen microscópico (examen microscópico) es un método de selección importante en la fabricación de productos electrónicos. Se puede utilizar para detectar y eliminar suciedad, defectos, daños y malas conexiones. Los estándares de Inspección microscópica deben formularse razonablemente de acuerdo con los principales modos y mecanismos de falla y combinados con el proceso de falla específico. Años de experiencia han demostrado que este método es uno de los más simples y efectivos. Es muy eficaz para comprobar todo tipo de defectos en la superficie del chip (como defectos de capa metálica, grietas en el chip, calidad de la capa de óxido, calidad de la máscara y defectos de difusión, etc.), así como para observar suturas internas de cables, defectos de soldadura y encapsulamiento del chip. En el extranjero, hay sistemas de microscopía automática que utilizan microscopía electrónica de barrido y computadoras.

2) cribado por rayos X

Rayos X Es una prueba no destructiva., Para comprobar si hay residuos en la carcasa, Defectos potenciales en el proceso de unión y encapsulamiento y grietas en el chip después del sellado del dispositivo.

3) filtro infrarrojo

Las características de la distribución térmica (puntos calientes y áreas calientes) se revelan a través de la detección infrarroja o la fotografía. Cuando el diseño no es razonable, hay defectos en el proceso y algunos mecanismos de falla en la producción.

Durante el proceso, una parte del producto producirá puntos calientes o zonas calientes. De esta manera, se pueden preseleccionar componentes poco confiables. La ventaja del blindaje infrarrojo es que no daña los componentes durante la inspección, especialmente en la inspección de circuitos integrados a gran escala.

4) envejecimiento de la fuente de alimentación

El envejecimiento de la Potencia es un método de selección muy eficaz y uno de los métodos de selección necesarios para circuitos integrados de alta potencia. Al aplicar una tensión eléctrica excesiva al producto, el envejecimiento de la fuente de alimentación puede eliminar los defectos potenciales de los equipos defectuosos tempranos lo antes posible. Puede eliminar eficazmente los defectos del proceso, las películas metálicas demasiado delgadas, los arañazos y la contaminación de la superficie producidos durante la producción del dispositivo. El envejecimiento de la Potencia generalmente se refiere a la colocación de productos de circuitos integrados a altas temperaturas, aplicando la tensión máxima para obtener suficiente tensión de blindaje, eliminando así los productos de falla temprana a altas temperaturas y aplicando la tensión máxima para obtener suficiente envejecimiento de la Potencia de pulso. El primero se utiliza principalmente en circuitos digitales pequeños, mientras que el segundo se utiliza en circuitos integrados medianos y grandes, lo que permite a los componentes del circuito soportar el consumo máximo de energía y el estrés en condiciones de trabajo cuando envejecen. Aunque el envejecimiento de la superpotencia puede acortar el tiempo de envejecimiento, también puede hacer que la carga instantánea del equipo supere la calificación máxima y causar daños al equipo calificado, e incluso deterioro instantáneo o avería. Algunos productos pueden seguir funcionando temporalmente, pero su vida útil se acorta. Por lo tanto, para el envejecimiento de la sobrepotencia, no es que cuanto más sobrecarga sea más efectiva, sino que se debe elegir la mejor sobrecarga. En la actualidad, el método más consistente es aplicar la Potencia nominal máxima al equipo y prolongar adecuadamente el tiempo de envejecimiento, que es un método más razonable de detección del envejecimiento eléctrico.

5) ciclo de temperatura y blindaje de choque térmico

El ciclo de temperatura acelera el fallo causado por el desajuste térmico entre materiales. Defectos potenciales, como el montaje de chips, Unión, Las películas de encapsulamiento y metalización en la capa de óxido se pueden filtrar a través del ciclo de temperatura.. Typical conditions for temperature cycle screening are - 55~+155 ℃ or - 65~+200 ℃ for 3 or 5 cycles. Cada ciclo se mantendrá a la temperatura máxima o mínima durante 30 minutos, El tiempo de transferencia es de 15 minutos.. Después de la prueba, se deben probar los parámetros de ca y DC.. El blindaje de choque térmico es un método eficaz para determinar la resistencia de los circuitos integrados con cambios drásticos de temperatura.. Por ejemplo, Se instalaron dos tanques de agua de 100 y 0, Remoje en una caja de alta temperatura durante 15 segundos y retire., Luego se traslada al tanque criogénico dentro de 3s al menos 5s, Luego se mueve al tanque de alta temperatura en 3 segundos. Repetir 5 veces. Para algunos productos, Si las características de expansión térmica y contracción del material de la pieza interna no coinciden, O las piezas tienen grietas, O defectos causados por defectos Rugosidad de la superficieProceso, Bajo el impacto de la temperatura en entornos alternativos de alta y baja temperatura, los componentes de falla temprana pueden fallar por adelantado.. Este método tiene un buen efecto de selección..

6) selección de almacenamiento a alta temperatura

Las altas temperaturas acelerarán las reacciones químicas dentro del producto. Las reacciones químicas se producen si hay vapor de agua o varios gases nocivos en la carcasa del paquete de circuitos integrados, o si la superficie del chip no está limpia, o si hay diferentes componentes metálicos en la unión, y el almacenamiento a alta temperatura puede acelerar estas reacciones. Debido a que este método de selección es fácil de operar, se puede llevar a cabo en lotes, el efecto de selección es bueno y la inversión es baja, por lo que es ampliamente utilizado.

7) selección de trabajos de alta temperatura

La selección de trabajo de alta temperatura generalmente incluye tres métodos de selección: corriente continua estática de alta temperatura, Dinámica de ca de alta temperatura y sesgo inverso de alta temperatura, Esto es muy eficaz para eliminar las fallas causadas por defectos potenciales en la superficie del dispositivo., Carrocería y sistemas de metalización. El sesgo inverso de alta temperatura es una prueba para agregar un voltaje de trabajo de sesgo inverso a alta temperatura.. Llevado a cabo bajo la acción conjunta de puntos calientes, Esto está muy cerca del Estado de trabajo real.. Por lo tanto, Tablero de PCB El cribado es mejor que el almacenamiento simple a alta temperatura.